第03讲变质岩的基本特征和分类
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变质岩复习总结第一章:变质作用的基本概念1.如何理解变质作用?在地壳形成和发展、演化过程中,先存岩石(包括岩浆岩、沉积岩以及先存的变质岩)在地壳一定深处,为适应新的地质环境和物理化学条件,在基本保持固态的条件下发生的矿物组成、结构构造甚至化学成分的改变称为变质作用(metamorphism)。
其内涵包括以下几点:1. 变质作用的发生与地壳的形成演化、壳幔耦合有关。
2. 变质作用是一种内力地质作用,与岩浆作用、构造运动有内在联系,它们之间是平行关系。
3.变质作用基本是在固态下发生的。
4. 一般地,变质作用进行的环境是封闭(Close system)的,即变质前后的化学成分基本相同(isochemical) 。
5.在变质温度不断升高的情况下,原岩中若有一定的流体含量,则可发生重熔(溶)及交代,呈现为开放系统(open system) 。
2.变质作用的界限,与成岩作用、岩浆作用的区别和联系变质作用发生于一定的温度和压力范围,通常指温度T介于(150-200)—(700--900)℃,压力介于0.02-1.5Gpa之间。
成岩后生作用与变质作用之间没有截然的界限。
因为在后生成岩过程中也会产生一些在变质作用中形成的矿物,但变质作用中会出现典型矿物共生组合。
变质作用的发生过程主要是一个升温过程,先存岩石伴随温度升高发生变质反应形成新的矿物组合,或者发生重结晶改变原有的结构构造;岩浆作用主要是降温过程,是高温岩浆在温度下降条件下不断晶出矿物的过程。
变质作用主要是在固态条件下的矿物转变,岩浆作用则是在液态条件下的矿物晶出。
在岩石结构上。
变质岩是固态下矿物成核、生长的产物,多呈变晶结构,晶粒的自形程度取决于矿物的结晶势或成面能,而与矿物的结晶顺序无关;岩浆岩中晶出的矿物,其自形程度与矿物自熔体中结晶出的顺序关系密切。
变质作用与岩浆活动之间也没有一条截然的界线。
当温度升高、变质岩中存在一定量流体的情况下,岩石可能发生“部分重熔”,出现数量不等的熔体,这就是所谓的“混合岩化”。
变质岩的形成和分类特征变质岩简介变质岩,英文名称为metamorphic rock,是一种转化的岩石。
变质岩是在高温高压和矿物质的混合作用下由一种岩石自然变质成的另一种岩石。
质变可能是重结晶、纹理改变或颜色改变。
变质岩是在地球内力作用,引起的岩石构造的变化和改造产生的新型岩石。
这些力量包括温度、压力、应力的变化、化学成分。
固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下,发生物质成分的迁移和重结晶,形成新的矿物组合。
如普通石灰石由于重结晶变成大理石。
变质岩是组成地壳的主要成分,一般变质岩是在地下深处的高温(要大于150℃)高压下产生的,后来由于地壳运动而出露地表。
一般变质岩分为两大类,一类是变质作用作用于岩浆岩(即:火成岩),形成的变质岩成为正变质岩;另一类是作用于沉积岩,生成的变质岩为副变质岩。
大面积变质的岩石为区域性的,但也有局部性的,局部性的如果是因为岩浆涌出造成周围岩石的变质称为接触变质岩;如果是因为地壳构造错动造成的岩石变质为动力变质岩。
原岩受变质作用的程度不同,变质情况也不同,一般分为低级变质、中级和高级变质。
变质级别越高,变质程度越深。
如沉积岩粘土质岩石在低级作用下,形成板岩;在中级变质时形成云母片岩;在高级变质作用下形成片麻岩。
岩石在变质过程中形成新的矿物,所以变质过程也是一种重要的成矿过程,中国鞍山的铁矿就是一种前寒武纪火成岩形成的一种变质岩,这种铁矿占全世界铁矿储量的70%。
此外如锰钴铀共生矿、金铀共生矿、云母矿、石墨矿、石棉矿都是变质作用造成的。
变质岩是组成地壳的主要岩石类型之一。
在变质作用中,由于温度、压力、应力和具有化学活动性流体的影响,在基本保持固态条件下,原岩的化学成分、成分和结构构造发生不同程度的变化。
变质岩的主要特征是这类岩石大多数具有结晶结构、定向构造(如片理、片麻理等)和由变质作用形成的特征变质矿物如蓝晶石、红柱石、矽线石、石榴石、硬绿泥石、绿帘石、蓝闪石等变质岩的命名变质岩的命名目前不是非常统一,主要从以下几方面考虑:1.以构造划分:如如板块构造的岩石叫板岩,具千枚状构造的岩石叫千枚岩,具片状构造的岩石叫片岩,具片麻状构造的岩石叫片麻岩等。
变质岩种类及特征
变质岩,三大岩类的一种,是指受到地球内部力量(温度、压力、应力的变化、化学成分等)改造而成的新型岩石。
变质岩的种类有哪些?变质岩有哪些特征?请看下文介绍。
一、变质岩种类有哪些
变质岩的种类可以分为矽卡岩、角岩、片麻岩、长英质粒岩、气-液变质岩、混合岩、千枚岩、片岩石英岩、麻粒岩、铁镁质暗色岩、榴辉岩、大理岩。
二、变质岩特征
变质岩的特征主要集中在两点上,一是岩石的重结晶非常明显,
二是岩石所具有的特定的结构构造。
尤其是在一定的压力环境下,所以形成的相关片理结构。
1、变质岩和其他种类岩石:变质岩和火成岩拿来作比较,相同的地方都是有着结晶结构,而区别就在于变质岩有着非常典型的变质矿物,有着片理结构,然而火成岩是没有的。
另外变质岩和沉积岩拿起来作比较,其中能够明显发现的区别就是,沉积岩有着层理结构,而且含有丰富的生物化石,然而变质岩是没有的。
不仅如此,沉积岩中的除了含有化学岩和一些生物化学岩之外,通常情况下来说是没有结晶粒状机构的,然而变质岩却有非常多的重结晶。
因此通常可以在对比的情况下,捉摸清楚岩石的类型。
2、变质岩的矿物:变质岩是通过一些沉积岩或者火成岩变化过来的,所以其中的一些矿物会一定程度保留着原有岩石的成分,而另一方面来说也会出现较新的矿物物质。
例如常见到的斜长石、白云母和黑云母等等。
因为长期处于温度较高的环境中,所以岩石成分有保留也有散失。
3、变质岩常见结构:常见的是变余结构,指的是存留了原有的岩石中存在的固定结构。
另外还有余砂状结构等,这些都常见于较浅变质的岩石当中。
变质岩的基本特征描述(一)变质岩的基本特征1、变质岩的矿物变质岩既然是由火成岩或沉积岩等岩石变化而来的,那么其矿物成分一方面保留有原岩成分,另一方面也出现了一些新的矿物。
如火成岩中的石英、钾长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石及辉石等,由于本身是在高温、高压条件下形成的,所以在变质作用下依然保存。
在常温常压下形成于沉积岩中的特有矿物,特别是岩盐类矿物,除碳酸盐矿物(方解石、白云石)外,一般很难保存在变质岩中。
变质岩除了保存着上述火成岩和沉积岩中的共有继承矿物外,变质岩中还有它特有的矿物,如石榴石、红柱石、兰晶石、矽线石、硅灰石、石墨、金云母、透闪石、阳起石、透辉石、蛇纹石、绿泥石、绿帘石、滑石等。
2、变质岩的常见结构变质岩的结构是指组成矿物的粒度、形态和它们之间的关系,常见类型如下:变余结构指变质岩中保留了原岩结构的一种结构。
如变余砾状结构、变余砂状结构、变余斑状结构等。
常见于变质较浅的岩石中,可借此了解原岩性质。
变晶结构是指在变质作用过程中由重结晶作用所形成的结构。
是变质岩中最重要的一种结构类型。
按矿物颗粒大小可划分为:粗粒变晶结构粒径>3中粒变晶结构粒径3~1细粒变晶结构粒径<1如果按矿物的形态和颗粒的相对大小可分为:粒状变晶结构岩石主要由粒状矿物(如石英、方解石等)组成,无明显的定向排列,如大理岩、石英岩等。
纤状变晶结构岩石主要由针状、柱状矿物组成,有些呈放射状、束状,常具定向排列,如角闪片岩、阳起石片岩。
鳞片变晶结构岩石主要由片状矿物(云母、绿泥石)组成,而且呈平行排列,如云母片岩。
斑状变晶结构岩石中主要由于矿物结晶能力的差异和颗粒大小的不同而形成的结构,其中结晶能力强的矿物形成了较大的变斑晶,如兰晶石片岩或石榴石片岩中的兰晶石、石榴石。
3、变质岩中的常见构造变质岩的构造系指各种矿物的空间分布和排列特点。
按其成因可分为三类:变成构造主要是指变质作用过程中已形成的构造。
这类构造是变质岩中最重要的。
第二章变质岩的基本特征变质岩是地壳的主要组成,是地壳已存在的岩石经变质作用后形成的产物,其岩性特征除了受原岩的控制、具有明显的继承性外,还受变质岩的形成作用的影响,因而,变质岩在化学成分,矿物成分和结构构造上与原有岩石不同或不尽相同。
在原有岩石和变质岩岩石之间,常存在着一定的渐变关系。
下面简要介绍变质岩在化学成分,矿物成分和结构构造等方面的主要特征。
第一节变质岩的化学成分由于变质岩是地壳已存的岩石经复杂变质作用的产物,因此,其他学成分,一方面与原有岩石的化学成分有密切的关系,同时又和变质作用的特点有关。
一般来说,在变质岩的形成作用过程中,如不伴随交代作用,则变质岩的化学成分,基本取决于原岩的化学成分,而在伴随有交代作用的情况下,变质岩的化学成分,则既决定于原岩的化学特征,同时还决定于交代作用的类型和强度。
变质岩的化学成分,总的来讲,主要仍是下列元素的氧化物:SiO2、AL2O3、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2O、H2O、CO2以及TiO2、P2O5等,但由于其成因特征,其中的某些元素如AL2O3、SiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO等,可具有较大的变化范围。
原岩的化学组成,在变质作用过程中是否发生改变,主要取决于变质作用方式和化学反应,如交代作用、脱水及吸水作用、碳酸盐化及去碳酸盐化作用,这些变质作用可使原有岩石组份发生不同程度的变化。
其它化学组份,在不同的温度、压力以及外界组份的影响下,也常表现出不同程度的活动性,岩石的化学成分,在变质作用过程中受多种因素的控制,它们和变质条件(温度、压力、溶液性质和溶液中的组份浓度等等有关,也和组份本身的性质有关。
根据研究,一些元素特别在区域变质过程中所发生的变化,可初步归纳如下:1.亲石元素:大部分元素保持稳定。
一些易挥发组份(O、S、F、Cl)可进入溶液,Th、U则易被带出,Mn一般比较活动,可能形成一些富集矿床。
Fe在亲石、亲铜、亲铁元素中都可以出现,但存在状态不同,它们的氧化物或碳酸盐(磁铁矿、菱铁矿……)在不同的热力学条件下,可以呈现出不同的活动性,并可以形成某些热液矿床。
地质学与矿物学变质岩北京科技大学土木与环境工程学院谢玉玲,徐九华,李克庆第三节:变质岩一、变质岩的一般特征二、变质岩的分类及各类岩石的特点三、变质岩的肉眼鉴定及命名四、变质岩中的主要矿产**五、变质岩与开采技术有关的特点**常见的变质岩岩石小结课后复习一.变质岩的一般特征变质岩:是由原岩石(岩浆岩、沉积岩或变质岩)在地壳中受到高温、高压或化学成分的渗入,在基本保持固态的情况下使岩石的结构、构造或矿物成分发生变化,形成新的岩石。
简单地说变质岩就是由变质作用形成的岩石。
1. 变质岩的矿物组成及其特点2. 变质岩的结构3. 变质岩的构造1.变质岩的矿物组成及其特点(1)矿物组成:与岩浆岩、沉积岩共有的矿物:长石、石英、角闪石、辉石、云母、方解石、白云石变质岩特有的矿物:石榴石、红柱石、蓝晶石、阳起石、硅灰石、透辉石、透闪石、矽线石、十字石、蛇纹石、滑石、绿泥石等。
(2)变质矿物的特点:A. 较稳定。
一般在高温下形成,所以较稳定。
B. 常呈针状、纤维状、片状,且常呈定向排列。
受定向压力的影响,某些变质矿物常呈针状,鳞片状、纤维状,且具一定的方向性,如呈放射状、或定向排列。
C. 变质矿物中常有包裹体。
如红柱石中常有碳质、石英等包裹体。
D. 自形程度主要决定于矿物结晶能力。
变质岩中由于其自身生长力的大小,而有不同的自形程度。
生长能力强的呈自形晶,如红柱石;生长能力较弱的多呈它形晶,与岩浆岩中结晶的顺序不同。
E. 变质矿物虽有些与岩浆岩中的矿物相同,但其生成温度较岩浆岩的低。
如橄榄石。
注意(1)原岩成分相同,变质程度不同,生成的矿物组合不同,其矿物组合与其生成条件有关。
如:同是AlSiO5在不同的变质条件(温度、压力)下可以生成红柱2石、蓝晶石和矽线石。
Al2SiO5 Al2SiO5 Al2SiO5红柱石蓝晶石矽线石(2)原岩成分不同,变质条件相同也生成不了相同的变质矿物。
2.变质岩的结构含义:变质岩中矿物颗粒大小、形状及它们之间的相互关系。
高中地理知识点总结变质岩变质岩是地球岩石圈中的一种主要岩石类型,它们的形成经历了原岩的物理和化学性质的变化,这种变化主要是由于高温、高压以及化学活性流体的作用。
在高中地理课程中,对变质岩的学习主要集中在其成因、分类、特征以及与地球动力学的关系等方面。
以下是对高中地理中变质岩知识点的总结。
一、变质岩的成因变质岩的形成过程称为变质作用,它包括接触变质、区域变质和动力变质三种基本类型。
1. 接触变质:当岩浆侵入周围岩石时,由于岩浆的高温作用,使得接触带的岩石发生物理和化学变化,形成接触变质岩。
常见的接触变质岩有角岩和大理岩。
2. 区域变质:在地壳深处,由于地壳运动引起的高压和高温条件,使得大片岩石发生变质,形成区域变质岩。
这类变质岩的分布范围广,如片麻岩和绿片岩。
3. 动力变质:由于地壳运动产生的应力作用,使岩石发生破碎和重新结晶,形成动力变质岩。
例如,碎裂岩和断层角砾岩。
二、变质岩的分类变质岩可以根据其原岩类型和变质程度进行分类。
1. 根据原岩类型分类:- 碎屑变质岩:由沉积碎屑岩变质而来,如片岩、千枚岩。
- 火山岩变质岩:由火山岩变质而来,如绿片岩、蛇纹岩。
- 深成岩变质岩:由深成岩变质而来,如麻粒岩、片麻岩。
2. 根据变质程度分类:- 低级变质岩:变质程度较低,原岩的特征较为明显,如千枚岩、片岩。
- 中级变质岩:变质程度中等,岩石的结构和矿物组成发生变化,如绿片岩、蛇纹岩。
- 高级变质岩:变质程度较高,原岩的特征难以辨认,岩石的矿物组成和结构发生显著变化,如麻粒岩、榴辉岩。
三、变质岩的特征变质岩的特征主要体现在其结构、矿物组成和化学性质上。
1. 结构特征:- 片理:由于矿物的重新排列和生长,变质岩常常呈现出片状或条状的结构,称为片理。
- 条带状构造:在区域变质岩中,由于不同矿物的不均匀分布,可以形成条带状的构造。
- 褶皱和断层:变质岩在形成过程中,也可能经历地壳的折叠、断裂等作用,形成褶皱和断层构造。
变质岩的基本特征变质岩是岩石学中的一个重要概念,指通过地壳深部的高温、高压作用而形成的岩石。
其基本特征包括:成岩时代、成岩温度、成岩压力、岩石类型和变质作用。
下面是对这些特征的详细解释。
一、成岩时代:变质岩的成岩时代可以从它的构成物质的岩石或岩石单体上推断。
由于变质作用通常发生在时间较长的地质历史中,因此变质岩的成岩时代一般比原岩石要古老得多,可以从几亿年到几十亿年。
根据成岩时代的差异,可将变质岩分为早变质岩和晚变质岩。
二、成岩温度:成岩温度是变质岩形成的重要条件之一、变质作用是通过提高温度来改变岩石中的矿物组成和结构。
成岩温度可以根据矿物组合和矿物间的反应关系进行估算。
根据成岩温度的不同,变质岩可以分为低温变质岩(<400℃)、中温变质岩(400~550℃)和高温变质岩(>550℃)三类。
三、成岩压力:成岩压力是变质岩形成的另一个重要条件。
成岩压力会改变岩石中的矿物组成和形态,并影响岩石的结构和纹理。
成岩压力可以通过测定岩石中的矿物产物或其他形态特征进行估计。
根据成岩压力的大小,变质岩可以分为低压变质岩(<3kb)、中压变质岩(3-6kb)和高压变质岩(>6kb)三类。
四、岩石类型:变质岩的类型取决于原岩石的成分和结构,以及变质作用的强度和持续时间。
常见的变质岩类型包括片麻岩、云母片岩、石英岩、绿帘石岩、角闪片岩、石榴子石岩等。
不同的岩石类型具有不同的矿物组合、纹理和结构特征,反映了不同的成岩温度、压力和变质作用。
五、变质作用:变质作用是形成变质岩的关键过程,主要包括矿物的重结晶、熔融和固-液相变等。
这些过程可以改变岩石中的矿物组成、结构和纹理,从而形成具有新特征的变质岩。
变质作用的强度和类型取决于成岩温度、压力以及岩石类型和成分。
根据变质作用的特点,变质岩可以分为接触变质岩、区域变质岩、深变质岩和动力变质岩等。
总之,变质岩是通过地壳深部的高温、高压作用形成的岩石。
其基本特征主要包括成岩时代、成岩温度、成岩压力、岩石类型和变质作用。